超級電容充放電電路

① 超級電容工作原理

超級電容器（Supercapacitors，ultracapacitor），又名電化學電容器(ElectrochemicalCapacitors)，雙電層電容器(ElectricalDoule-LayerCapacitor)、黃金電容、法拉電容，是從上世紀七、八十年代發展起來的通過極化電解質來儲能的一種電化學元件。它不同於傳統的化學電源，是一種介於傳統電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲存電能。但在其儲能的過程並不發生化學反應，這種儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反復充放電數十萬次。其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質組成的雙電層結構獲得超大的容量。

電容分類
根據儲能機理的不同可以分為一下兩類：

雙電層電容：是在電極/溶液界面通過電子或離子的定向排列造成電荷的對峙而產生的。對一個電極/溶液體系，會在電子導電的電極和離子導電的電解質溶液界面上形成雙電層。當在兩個電極上施加電場後，溶液中的陰、陽離子分別向正、負電極遷移，在電極表面形成雙電層；撤消電場後，電極上的正負電荷與溶液中的相反電荷離子相吸引而使雙電層穩定，在正負極間產生相對穩定的電位差。這時對某一電極而言，會在一定距離內(分散層)產生與電極上的電荷等量的異性離子電荷，使其保持電中性；當將兩極與外電路連通時，電極上的電荷遷移而在外電路中產生電流，溶液中的離子遷移到溶液中呈電中性，這便是雙電層電容的充放電原理。

法拉第准電容：其理論模型是由Conway首先提出，是在電極表面和近表面或體相中的二維或准二維空間上，電活性物質進行欠電位沉積，發生高度可逆的化學吸脫附和氧化還原反應，產生與電極充電電位有關的電容。對於法拉第准電容，其儲存電荷的過程不僅包括雙電層上的存儲，而且包括電解液離子與電極活性物質發生的氧化還原反應。當電解液中的離子(如H+、OH-、K+或Li+)在外加電場的作用下由溶液中擴散到電極/溶液界面時，會通過界面上的氧化還原反應而進入到電極表面活性氧化物的體相中，從而使得大量的電荷被存儲在電極中。放電時，這些進入氧化物中的離子又會通過以上氧化還原反應的逆反應重新返回到電解液中，同時所存儲的電荷通過外電路而釋放出來，這就是法拉第准電容的充放電機理。

突出特點
（1）充電速度快，充電10秒～10分鍾可達到其額定容量的95%以上；

（2）環使用壽命長，深度充放電循環使用次數可達1~50萬次，沒有「記憶效應」；

（3）大電流放電能力超強，能量轉換效率高，過程損失小，大電流能量循環效率≥90%；

（4）功率密度高，可達300W/KG~5000W/KG，相當於電池的5~10倍；

（5）產品原材料構成、生產、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環保電源；

（6）充放電線路簡單，無需充電電池那樣的充電電路，安全系數高，長期使用免維護；

（7）超低溫特性好，溫度范圍寬-40℃～+70℃；

（8）檢測方便，剩餘電量可直接讀出；

（9）容量范圍通常0.1F--1000F。

② 超級電容放電電路原理是怎樣的

超級電容充放電原理和普通電容一樣，只是它可能充電電流更大，要採取限流措施。超級電容和普通電容相比，主要有以下特點：
1、容量超大；
2、耐壓很低；
3、充電電流可能會很大（最大充電電流由充電電源決定），因而要加限流。

③ 誰能告訴我超級電容的充電原理以及充電器的具體工作原理，最好有電路圖，謝謝！

超級電容的放電原理和普通電容放電原理是一樣的，也是物理性質引發放電

超級電容是近幾年才批量生產的一種無源器件，介於電池與普通電容之間，具有電容的大電流快速充放電特性，同時也有電池的儲能特性，並且重復使用壽命長，放電時利用移動導體間的電子（而不依靠化學反應）釋放電流，從而為設備提供電源。

超級電容的特性

一、超級電容器特性：

a.體積小，容量大，電容量比同體積電解電容容量大30~40倍；

b.充電速度快，10秒內達到額定容量的95%；

c.充放電能力強；

d.失效開路，過電壓不擊穿，安全可靠；

e.超長壽命，可長達40萬小時以上；

f.充放電線路簡單，無需充電電池那樣的充電電路，真正免維護；

g.電壓類型：2.7v---12.0v

h.容量范圍：0.1F--1000F

二、超級電容與電池比較，有如下特性：

a.超低串聯等效電阻（LOWESR），功率密度(PowerDensity)是鋰離子電池的數十倍以上，適合大電流放電，（一枚4.7F電容能釋放瞬間電流18A以上）。

b.超長壽命，充放電大於50萬次，是Li-Ion電池的500倍，是Ni-MH和Ni-Cd電池的1000倍，如果對超級電容每天充放電20次，連續使用可達68年。

c.可以大電流充電，充放電時間短，對充電電路要求簡單，無記憶效應。

d.免維護，可密封。

e.溫度范圍寬-40℃～+70℃，一般電池是-20℃～60℃。南京綠索超級電容025.68251033，南京江寧開發區秣周路88號祖堂工業園.

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